缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factors,HIFs)是生物应对缺氧环境时,一系列调节机制中最主要的转录因子家族,能高效感知细胞内氧气浓度的降低,进而对多种基因进行调控。缺氧诱导因子与生物体的生长、发育及一些疾病的发病机理都存在着密切的关系。1.本研究通过RACE克隆,得到布氏鲳鲹缺氧诱导因子HIF-1α和HIF-2α两基因的cDNA全长序列。HIF-1α基因cDNA全长序列3653bp,其中包含5’-非翻译区263bp,3’非翻译区1083bp,开放阅读框2307bp,共编码768个氨基酸。得到HIF-2α基因的cDNA全长序列3157bp,其中包含5’非翻译区48bp,3’非翻译区886bp开放阅读框2223bp,共编码740个氨基酸。将得到的HIF-1α和HIF-2α氨基酸序列,在NCBI数据库中与鲈形目等其他脊椎动物的HIF-1α和HIF-2α氨基酸序列进行同源比对。比对结果显示,布氏鲳鲹与鲈形目的其它鱼类HIF-1α的同源性在84.4%以上,其中同源性最高的为同属鲈形目鲹科的高体鰤,同源性为92.6%;布氏鲳鲹HIF-2α与其他鱼类的同源性为55.0%～86.8%,其中最高的是鲈形目石首鱼科的波纹绒须石首鱼。2.通过实时荧光定量PCR技术检测HIF-1α和HIF-2α两基因在布氏鲳鲹端脑、中脑、小脑、下丘脑、鳃、心脏、肝脏、肾脏、胃、肠、脾脏及肌肉中的分布情况,发现HIF-1α和HIF-2α基因在检测的12个组织中均有表达,且HIF-1α基因在肝脏中的表达量最高,HIF-2α基因在中脑,肝脏和鳃中的表达量较高。3.在人工养殖系统中开展了布氏鲳鲹对于低氧环境的耐受性实验。实验水体的溶解氧浓度从6.5mg/L,逐步降低到0.6mg/L。溶氧在3.5mg/L以上时,生活正常。当溶氧降至3.5mg/L以下,布氏鲳鲹游泳速度变慢,并且随溶解氧浓度的进一步降低,游泳速度越来越慢。溶氧低于1.Omg/L时停止摄食。对布氏鲳鲹幼鱼窒息点的研究,得到体重为5.5-6.5g的布氏鲳鲹在水温27.3℃时窒息点约为0.8-0.9mg/L。与大部分淡水鱼和部分海水鱼类相比,布氏鲳鲹的窒息点较高。4.为了揭示布氏鲳鲹低氧胁迫条件下,HIF-1α和HIF-2α基因的表达调控规律,通过通入氮气的方法使溶解氧快速下降至1.0mg/L,通过调节氮气和空气的通入速度,使溶氧维持在1.0mg/L-1.3mg/L之间。布氏鲳鲹幼鱼分别处理1小时、3小时、6小时、12小时、24小时后取样,作为低氧组。低氧处理24h后关闭氮气,继续通入空气使溶氧恢复正常水平,复氧24h后取样作为低氧复原组。同时以常氧下未经处理的个体为对照组。每组取6条平行。采用实时荧光定量PCR的方法检测布氏鲳鲹心脏、肝脏、全脑和鳃四个组织中HIF-1α和HIF-2α两基因的表达情况。实验结果显示,HIF-1α在低氧胁迫后四个组织中的表达量均有明显上升。其中,心脏个鳃在12小时较之前有明显上升,而全脑和肝脏在6小时开始有显著变化。恢复正常氧后心脏、肝脏和鳃中HIF-1α的表达有显著下降,但仍明显高于低氧处理前的水平。整个实验过程中HIF-2α在鳃中的表达没有变化。而在全脑中,6h组的表达量显著高于其它组,且其它组之间没有显著差异。在心脏和肝脏中,HIF-2α在3h组开始上升,6h达到最高,之后开始下降。恢复常氧后各组织中HIF-2α的表达量均与常氧组接近。